CN102699306A - 一种低孔隙率进/排气套的压铸方法 - Google Patents

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陈振延
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Abstract

本发明公开了一种低孔隙率进/排气套的压铸方法,包括对模具的设计、配料、熔炼、模具的抽芯水冷局部降温、精炼、除气、压铸、自动喷雾、压射等步骤。本发明通过现代化模拟手段(模流分析),极大降低了开发成本,产品合格率高,孔隙率优于普通工艺设计,产品充型过程稳定,不仅提高了质量,同时很大程度上提高模具的寿命。自动化的周边设备解决了生产效率低的问题,提高近20%产能,同时降低了劳动强度。

Description

一种低孔隙率进/排气套的压铸方法
技术领域
[0001] 本发明涉及铸造领域,尤其涉及一种低孔隙率进/排气套的压铸方法。
背景技术
[0002] 进气套和排气套是使用在汽车发动机缸体内的平衡轴支架上。低档车上的两种零件短小,易于压铸;此两种气套使用在中高档汽车上(零件比低档车上的气套大3倍左右),为了满足汽车在高速运行过程中车体的平稳、舒适性和安全性,产品设计上增加了产品长度和质量要求。质量要求:1.产品气孔要求:a、轴承区满足:气孔尺寸小于等于O. 5mm,气孔间距不大于5mm;油封区孔隙率彡5%,气孔尺寸小于等于0.8mm ;3·零件抗拉强度> 240MPa,延伸率> 1%,屈服强度> 140MPa。
[0003] 此类铸件为第一次在国内进行研发,之前此产品全部需要国外采购,导致成本太高。国外产品主要问题点:1.产品内部质量陷为产品内部气孔,废品率高;2.成本高。
发明内容
[0004] 本发明正是为了克服上述不足,所要解决的技术问题是提供一种低孔隙率进/排气套的压铸方法,该方法可是产品内部气孔减少,增加成品率,大大降低成本。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下:
I、一种低孔隙率进/排气套的压铸方法,包括以下步骤:
(1)模具设计:利用模流分析软件对模具系统进行全面分析,包括了模具温度分布的设计和压铸系统以及排气系统的设计;
(2)配料:铝合金材料组分的重量百分比为:8. O〜11. O %的硅Si,0. 05〜O. 55%的镁 Mg,铁 Fe ( I. 3%,铜 Cu 为 2. 0-4. 0%,锰 Mn ( O. 55%,镍 Ni ( O. 55%,锌 Zn 彡 L 2%,铅Pb ( O. 35%,锡 Sn ( O. 25% ;钛 Ti ( O. 25%,铬 Cr 彡 O. 15%,其余为 Al ;
(3)熔炼:熔炼开始时进行模具局部降温,熔炼温度设定为710-740°C,加入精炼变质齐U,配比加入量为配料总重量的O. 2-0. 5%,加入时间为熔炼温度升到710°C以上时,随除气机除气时加入,保证变质剂的充分均匀的在铝液中与溶液发生作用,做到铝液的净化和细化晶粒处理。这种方法保证了铝液纯净度和晶粒细小,充分降低了铸件内夹渣和气孔缺陷;
(4)除气采用氩气进行除气操作3〜15分钟,取样检测,成分若不合格需要重新熔炼,若合格则静止8〜12分钟准备压铸;
(5)压铸成型并进行人工时效处理,将铸件取出后进行自动喷雾,喷雾结束后合模,进行压射。自动喷雾系统的增加,使得在模具涂料喷涂上更加均匀,也避免了由于人工喷涂料导致的时间较长,和容易出现喷涂料过多导致涂料在压铸前不能完全烧损而影响产品内部质量,同时也大大提高了生产效率近20%。
[0006] 所述精炼变质剂使用华升块状无毒精炼变质剂。
[0007] 为保证产品的质量,所述気气的纯度在99. 99%以上。[0008] 模温是影响铸件质量的关键因素,包括内部和外观质量,温度控制使用模温机进行实时控制,所述模具局部降温采用抽芯水冷,使用时水冷却,水压控制在4-8Mpa,模温控制在140-220°C,孔抽芯温度控制在260-280°C,大保证了产品内部质量。
[0009] 所述检测采用光谱分析设备进行检测。
[0010] 为了满足产品机械性能要求,产品生产后进行人工时效处理,所述人工时效处理在230±5°C内进行,保温10小时。
[0011] 有益效果:本发明通过现代化模拟手段(模流分析),极大降低了开发成本,产品合格率高,孔隙率优于普通工艺设计,产品充型过程稳定,不仅提高了质量,同时很大程度上 提高模具的寿命。自动化的周边设备解决了生产效率低的问题,提高近20%产能,同时降低了劳动强度。
具体实施方式
[0012] 下面结合具体实施例,进一步阐明本发明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0013] 实施方式一:一种低孔隙率进/排气套的压铸方法,包括以下步骤:
(1)配料:铝合金材料组分的重量百分比为:8. O %的硅Si,0. 05%的镁Mg,铁Fe :1. 3%,铜 Cu :2. 0%,锰 Mn :0. 55%,镍 Ni :0. 55%,锌 Zn :L 2%,铅 Pb :0. 35%,锡 Sn :0. 25% ;钛 Ti :
0. 25,铬 Cr :0. 15,其余为 Al ;
(2)熔炼:熔炼开始时进行模具局部降温,熔炼温度设定为710°C,加入华升块状无毒精炼变质剂,配比加入量为配料总重量的O. 2%,加入时间为熔炼温度升到710°C时,随除气机除气时加入;模具局部降温采用抽芯水冷,使用时水冷却,水压控制在4Mpa,模温控制在140°C,孔抽芯温度控制在260°C ;
(3)除气采用纯度为99. 99%的氩气进行除气操作3分钟,取样,采用光谱分析设备进行检测,成分若不合格需要重新熔炼,若合格则静止8分钟准备压铸;
(4)压铸成型并进行人工时效处理,将铸件取出后进行自动喷雾,喷雾结束后合模,进行压射;人工时效处理在230°C内进行,保温10小时。
[0014] 实施方式二 :一种低孔隙率进/排气套的压铸方法,包括以下步骤:
(1)配料:铝合金材料组分的重量百分比为:11.0 %的硅Si,O. 55%的镁Mg,铁Fe :
1. 0%,铜 Cu :4. 0%,锰 Mn :0. 50%,镍 Ni :0. 50%,锌 Zn : I. 0%,铅 Pb :0. 30%,锡 Sn :0. 20 % ;钛Ti :0. 20%,铬 Cr :0. 10%,其余为 Al ;
(2)熔炼:熔炼开始时进行模具局部降温,熔炼温度设定为740°C,加入华升块状无毒精炼变质剂,配比加入量为配料总重量的O. 5%,加入时间为熔炼温度升到720°C时,随除气机除气时加入;模具局部降温采用抽芯水冷,使用时水冷却,水压控制在8Mpa,模温控制在220°C,孔抽芯温度控制在280°C ;
(3)除气采用纯度为99. 99%的氩气进行除气操作15分钟,取样,采用光谱分析设备进行检测,成分若不合格需要重新熔炼,若合格则静止12分钟准备压铸;
(4)压铸成型并进行人工时效处理,将铸件取出后进行自动喷雾,喷雾结束后合模,进行压射;人工时效处理在225°C内进行,保温10小时。
[0015] 实施方式三:一种低孔隙率进/排气套的压铸方法,包括以下步骤:(1)配料:铝合金材料组分的重量百分比为:10. O %的硅Si,O. 40%的镁Mg,铁Fe :O. 8%,铜 Cu :3. 0%,锰 Mn :0. 35%,镍 Ni :0. 25%,锌 Zn :0. 05%,铅 Pb :0. 25%,锡 Sn :0. 15% ;钛Ti :0. 15%,铬 Cr :0. 05%,其余为 Al ;
(2)熔炼:熔炼开始时进行模具局部降温,熔炼温度设定为720°C,加入华升块状无毒精炼变质剂,配比加入量为配料总重量的O. 3%,加入时间为熔炼温度升到710°C时,随除气机除气时加入;模具局部降温采用抽芯水冷,使用时水冷却,水压控制在6Mpa,模温控制在180°C之间,孔抽芯温度控制在270°C ;
(3)除气采用纯度为99. 99%的氩气进行除气操作10分钟,取样,采用光谱分析设备进行检测,成分若不合格需要重新熔炼,若合格则静止10分钟准备压铸;
(4)压铸成型并进行人工时效处理,将铸件取出后进行自动喷雾,喷雾结束后合模,进行压射;人工时效处理在235°C内进行,保温10小时。
[0016] 实施方式四:一种低孔隙率进/排气套的压铸方法,包括以下步骤:
Cl)配料:铝合金材料组分的重量百分比为:9. 0%的硅Si,O. 15%的镁Mg,铁FeO. 8%,铜 Cu2. 5%,锰 MnO. 32%,镍 NiO. 35%,锌 ZnO. 7%,铅 PbO. 20%,锡 SnO. 10% ;钛 TiO. 10%,铬CrO. 08%,其余为 Al ;
(2)熔炼:熔炼开始时进行模具局部降温,熔炼温度设定为730°C,加入华升块状无毒精炼变质剂,配比加入量为配料总重量的O. 4%,加入时间为熔炼温度升到720°C时,随除气机除气时加入;模具局部降温采用抽芯水冷,使用时水冷却,水压控制在7Mpa,模温控制在200°C之间,孔抽芯温度控制在260°C ;
(3)除气采用纯度为99. 99%的氩气进行除气操作9分钟,取样,采用光谱分析设备进行检测,成分若不合格需要重新熔炼,若合格则静止11分钟准备压铸;
(4)压铸成型并进行人工时效处理,将铸件取出后进行自动喷雾,喷雾结束后合模,进行压射;人工时效处理在230°C内进行,保温10小时。

Claims (6)

1. 一种低孔隙率进/排气套的压铸方法,其特征在于包括以下步骤: (1)配料:铝合金材料组分的重量百分比为:8. O〜11. O %的硅Si,0. 05〜O. 55%的镁 Mg,铁 Fe ( I. 3%,铜 Cu 为 2. 0-4. 0%,锰 Mn ( O. 55%,镍 Ni ( O. 55%,锌 Zn 彡 L 2%,铅Pb ( O. 35%,锡 Sn ( O. 25% ;钛 Ti ( O. 25%,铬 Cr 彡 O. 15%,其余为 Al ; (2)熔炼:熔炼开始时进行模具局部降温,熔炼温度设定为710-740°C,加入精炼变质齐U,配比加入量为配料总重量的O. 2-0. 5%,加入时间为熔炼温度升到710°C以上时,随除气机除气时加入; (3)除气采用氩气进行除气操作3〜15分钟,取样检测,成分若不合格需要重新熔炼,若合格则静止8〜12分钟准备压铸; (4)压铸成型并进行人工时效处理,将铸件取出后进行自动喷雾,喷雾结束后合模,进行压射。
2.根据权利要求I所述一种低孔隙率进/排气套的压铸方法,其特征在于:所述精炼变质剂使用华升块状无毒精炼变质剂。
3.根据权利要求I所述一种低孔隙率进/排气套的压铸方法,其特征在于:所述氩气的纯度在99. 99%以上。
4.根据权利要求I所述一种低孔隙率进/排气套的压铸方法,其特征在于:所述模具局部降温采用抽芯水冷,使用时水冷却,水压控制在4-8Mpa,模温控制在140-220°C,孔抽芯温度控制在260-280°C。
5.根据权利要求I所述一种低孔隙率进/排气套的压铸方法,其特征在于:所述检测采用光谱分析设备进行检测。
6.根据权利要求I所述一种低孔隙率进/排气套的压铸方法,其特征在于:所述人工时效处理在230±5°C内进行,保温10小时。
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